EP0103747A2 - Load cell - Google Patents

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EP0103747A2
EP0103747A2 EP83108082A EP83108082A EP0103747A2 EP 0103747 A2 EP0103747 A2 EP 0103747A2 EP 83108082 A EP83108082 A EP 83108082A EP 83108082 A EP83108082 A EP 83108082A EP 0103747 A2 EP0103747 A2 EP 0103747A2
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load
accelerometer
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subtractor
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K.H. Dipl.-Ing. Kusmenskji
Harald Beck
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Mettler Instrumente AG
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Abstract

Wägezellen, bei denen die Gewichtskräfte der Last durch Verformung oder elektromechanische Kräfte kompensiert werden, die mit einem mechanisch-elektrischen Meßgrößenumformer, mit einem die Last aufnehmenden Lastträger, einer Lastmeßzelle und einem Beschleunigungsmesser, der die gleichen vertikalen Beschleunigungen wie die Wägezelle erfährt, versehen sind, wobei die Lastzelle und der Beschleunigungsmesser elektrisch derart miteinander verschaltet sind, daß das durch die Beschleunigungseinwirkung verfälschte Meßsignal entsprechend korrigiert wird, sollen nicht nur bei tiefen Störfrequenzen ein einwandfreies Meßergebnis in kürzester Zeit erbringen, sondern darüber hinaus automatisch über den gesamten Meßbereich der Wägezelle kompensiert sein. Hierzu wird das von der Wägezelle ausgehende Wägesignal (A) und das vom Störsignal (a) überlagerte Signal (A + a) einem Subtrahierer (25) zugeführt. Das vom Beschleunigungsmesser (18) ausgehende Signal wird auf einen Wert (a') abgeglichen und einem Multiplizierer (28) zugeführt. Dem Multiplizierer wird das vom Subtrahierer (25) ausgehende und bereinigte Signal (A) zugeführt, worauf dann das vom Multiplizierer (28) erhaltene Signal (a) dem Subtrahierer (25) zugeführt wird.Load cells, in which the weight forces of the load are compensated for by deformation or electromechanical forces, which are provided with a mechanical-electrical transducer, with a load carrier, a load measuring cell and an accelerometer, which experiences the same vertical accelerations as the load cell. The load cell and the accelerometer are electrically connected to one another in such a way that the measurement signal falsified by the acceleration effect is corrected accordingly, not only should a faultless measurement result be obtained in the shortest possible time at low interference frequencies, but also be automatically compensated for over the entire measuring range of the load cell. For this purpose, the weighing signal (A) emanating from the load cell and the signal (A + a) superimposed by the interference signal (a) are fed to a subtractor (25). The signal emanating from the accelerometer (18) is adjusted to a value (a ') and fed to a multiplier (28). The multiplier is supplied with the signal (A) emanating from the subtractor (25) and then the signal (a) obtained from the multiplier (28) is fed to the subtractor (25).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wägezelle, bei der die Gewichtskräfte der Last durch Verformung oder elektromechanische Kräfte kompensiert werden, mit einem mechanisch-elektrischen Meßgrößenumformer, mit einem die Last aufnehmenden Lasträger, einer Lastmeßzelle und einem Beschleunigungsmesser, der die gleichen vertikalen Beschleunigungen wie die Wägezelle erfährt, wobei die Lastzelle und der Beschleunigungsmesser elektrisch derart miteinander verschaltet sind, daß das durch die Beschleunigungseinwirkung verfälschte Meßsignal entsprechend korrigiert wird.The invention relates to a load cell in which the weight forces of the load are compensated for by deformation or electromechanical forces, with a mechanical-electrical transducer, with a load carrier which receives the load, a load measuring cell and an accelerometer which have the same vertical accelerations as the load cell experiences, the load cell and the accelerometer being electrically connected to one another in such a way that the measurement signal falsified by the action of acceleration is corrected accordingly.

Wägezellen der vorstehend genannten Art weisen die nachteilige Eigenschaft auf, daß sie bei Erschütterungen ihres Aufstellortes mit Meßwertverfälschungen reagieren. Die Ursache hierfür sind die Kräfte, die infolge der Massenbeschleunigung auf die mechanischen Elemente der Waagen sowie auf die zu bestimmende Masse einwirken. Wägezellen der hier infrage stehenden Art, d.h. solche, die praktisch weglos arbeiten, sind derartigen Störungen wesentlich stärker unterworfen, als wegemessende Systeme, wie z.B. Federwaagen.Load cells of the type mentioned above have the disadvantageous property that they react with measurement value falsifications when their installation site is shaken. The reason for this is the forces that act on the mechanical elements of the scales and on the mass to be determined as a result of the mass acceleration. Load cells of the type in question here, i.e. those that work practically pathless are subject to such disturbances much more than path-measuring systems, e.g. Spring scales.

Die eingangs beschriebenen Wägezellen müssen auch an solchen Orten einwandfrei arbeiten, an denen sie starken Erschütterungen ausgesetzt sind. Wollte man die Erschütterungen allein dadurch wirkungslos halten, daß man die Waage entsprechend konstruiert, d.h. alle Hebelelemente von Lasteinleitung und Meßwandler dynamisch auswuchtet, ihre Schwerkpunkte auf eine Achse bezieht oder gar zur Kongruenz bringt, so würde dies einen äußerst erheblichen Aufwand bedeuten, der zudem nicht zu einem hundertprozentigen Erfolg führen wird. Die andere Möglichkeit besteht darin, die Störungen im Meßsignal durch Einsatz von geeigneten Filterschaltungen zu eliminieren. Der Einsatz derartiger Filter bringt jedoch den Nachteil von unerwünscht langen Meßzeiten mit sich.The load cells described at the beginning must also work properly in places where they are exposed to strong vibrations. If you wanted to keep the vibrations ineffective solely by designing the scale accordingly, i.e. dynamically balancing all lever elements of the load introduction and transducer, referring their focal points to one axis or even bringing them to congruence, this would mean an extremely considerable effort, which will also not lead to 100% success. The other possibility is to eliminate the interference in the measurement signal by using suitable filter circuits. However, the use of such filters has the disadvantage of undesirably long measuring times.

Wägezellen der hier infrage stehenden Art werden auch in Verpackungsmaschinen und automatischen Kontrollwaagen eingesetzt. Dies bedeutet, daß die Meßzeiten sehr klein sein müssen. Diese Zeiten sollen geringer als 0,1 s sein. Eine Wägezelle mit elektromagnetischer Kraftkompensation, die praktisch weglos arbeitet und bei der alle wirksamen Elemente, einschließlich der Waagschale und dem Meßobjekt, mit Masse behaftet sind, stellt einen fast idealen Beschleunigungsaufnehmer für vertikale, translatorische Schwingungen dar. Dies gilt insbesondere für tiefe Störfrequenzen. Andererseits erfordern gerade tiefe Störfrequenzen bei Nachschaltung elektronischer Filter eine hohe Einspielzeit für den Meßvorgang.Load cells of the type in question are also used in packaging machines and automatic checkweighers. This means that the measuring times must be very short. These times should be less than 0.1 s. A load cell with electromagnetic force compensation, which works practically without a path and in which all effective elements, including the weighing pan and the measurement object, have masses, represents an almost ideal accelerometer for vertical, translational vibrations. This applies particularly to low interference frequencies. On the other hand, especially low interference frequencies when electronic filters are connected in series require a long period of time for the measurement process.

Aus der DE-PS 17 74 137 ist eine elektrische Wägevorrichtung für sich bewegende Lasten bekannt, bei der einer Lastmeßzelle ein Beschleunigungsmesser derart zugeordnet ist, daß er die gleichen vertikalen Beschleunigungen erfährt. Lastzelle und Beschleunigungsmesser liegen in der gleichen elektrischen Schaltung und sind derart miteinander verschaltet, daß der durch die Beschleunigung hervorgerufene Störfaktor eliminiert werden soll. Eine derartige Waage soll auf Schiffen eingesetzt werden, um den Fang auch bei Schrägstellung und Seegang wiegen zu können. Die Besonderheit dieser Lösung besteht darin, daß der Beschleunigungsmesser die an die Lastzelle gelieferte Spannung ändert, wobei der Beschleunigungsmesser in Reihe mit dem Ausgangskreis der Lastzelle geschaltet sein soll. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Hängewaage nach dem Dehnungsmeßstreifenprinzip ausgelegt, d.h. diese bildet also einen Quasi-Kraftmesser, während der Beschleunigungsmesser als potentiometrischer Weggeber konzipiert ist. Hier wird versucht, das Ausgangssignal einer Waa--' ge, die für Erschütterungen einen Beschleunigungsmesser darstellt, mit dem Ausgangssignal eines Wegmesser zu kompensieren. Dies funktioniert nur bei einer ganz bestimmten Frequenz zufriedenstellend. Im übrigen wirkt die Beschleuni-, gungskompensation nur für einen bestimmten Lastfall.From DE-PS 17 74 137 an electrical weighing device for moving loads is known, in which an accelerometer is assigned to a load cell such that it experiences the same vertical accelerations. The load cell and the accelerometer are in the same electrical circuit and are connected to one another in such a way that the interference factor caused by the acceleration is to be eliminated. Such a scale is to be used on ships in order to be able to weigh the catch even when tilted and at sea. The peculiarity of this solution be is that the accelerometer changes the voltage supplied to the load cell, the accelerometer should be connected in series with the output cell of the load cell. In the exemplary embodiment, the hanging scale is designed according to the strain gauge principle, ie it forms a quasi-dynamometer, while the accelerometer is designed as a potentiometric displacement sensor. Here an attempt is made, the output signal of it horizontally - to compensate 'ge illustrating an accelerometer for shock to the output signal of a displacement measuring device. This works satisfactorily only at a very specific frequency. For the rest, the acceleration compensation only works for a certain load case.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wägezelle der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zum einen auch bei tiefen Störfrequenzen ein einwandfreies Meßergebnis in kürzester Zeit erhalten wird. und daß zum anderen für den gesamten Meßbereich der Wägezelle die Kompensation automatisch erhalten bleibt.The invention is based on the object of designing a load cell of the type mentioned at the outset in such a way that, on the one hand, a perfect measurement result is obtained in the shortest possible time even at low interference frequencies. and that, on the other hand, the compensation is automatically maintained for the entire measuring range of the load cell.

Dies wird gemäß einer ersten Lösung der Aufgabe dadurch erreicht, daß das von der Lastzelle ausgehende Wägesignal und das vom Störsignal überlagerte Signal einem Subtrahierer zugeführt wird, daß das vom Beschleunigungsmesser ausgehende Signal auf einen Wert abgeglichen und einem Multiplizierer zugeführt wird, daß den Multiplizierer das vom Subtrahierer ausgehende und bereinigte Signal zugeführt wird, und daß das vom Multiplizierer erhaltene Signal den Subtrahierer zugeführt wird.This is achieved according to a first solution to the problem in that the weighing signal emanating from the load cell and the signal superimposed by the interference signal are fed to a subtractor, that the signal emanating from the accelerometer is adjusted to a value and fed to a multiplier in that the multiplier does so by Subtractor outgoing and cleaned signal is supplied, and that the signal obtained from the multiplier is supplied to the subtractor.

Eine zweite Lösung der Erfindungsaufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das vom Störsignal überlagerte Wägesignal einem Subtrahierer zugeführt wird, dem gleichfalls das vom Beschleunigungsmesser ausgehende Signal zugeführt wird, das derart verstärkt und abgeglichen ist, daß die additive Gewichtskraftkomponente ausgeglichen wird, daß ein zweites vom Beschleunigungsmesser ausgehendes und derart abgeglichenes Signal, daß die multiplikative Gewichtskraftkomponente kompensiert wird, einem zweiten Subtrahierer zugeführt wird, daß dem zweiten Subtrahierer gleichfalls eine Referenzspannung zugeführt wird, und daß die Ausgärige beider Subtrahierer einen Analog-Digital-Wandler zugeführt werden, der das bereinigte Ausgangssignal liefert.A second solution to the object of the invention is characterized in that the weighing signal superimposed by the interference signal is fed to a subtractor, to which the signal emanating from the accelerometer is also fed, which is amplified and balanced in such a way that the additive weight force component is balanced so that a second one emanating from the accelerometer and such balanced Sig nal that the multiplicative weight force component is compensated, a second subtractor is supplied, that the second subtractor is also supplied with a reference voltage, and that the separators of both subtractors are supplied with an analog-to-digital converter which supplies the cleaned output signal.

Das von der Lastzelle ausgehende Störsignal (a), das dem Wägesignal (A) überlagert ist, rührt zum einen von einem konstanten Masseanteil der Wägezelle her, und zwar von den Hebeln, der Waagschale etc. und einem von der Last-abhängigen Teil. Zwangsläufig muß auch das zur Kompensierung vom Beschleunigungsmesser gelieferte Signal (a) aus einer additiven und einer multiplikativen Komponente bestehen. Die Anpassung des vom Beschleunigungsmesser gelieferten Kompensationssignals (a) muß also auch der jeweiligen auf der Wägezelle aufgelegten Masse angepaßt sein. Dies kann gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß sowohl das vom Subtrahierer ausgehende Signal als auch das von dem Beschleunigungsmesser ausgehende und gegebenenfalls verstärkte Signal einem Multiplizierer zugeführt werden, wobei das Produkt aus diesen beiden Signalen gleich dem Störsignal (a) sein muß. Dieses Signal.(a) wird dann wiederum dem Subtrahierer zugeführt. Diese Schaltung von Subtrahierer und Multiplizierer wirkt in der Form eines Dividierbausteins. Diese Lösung hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, da einerseits ein Abgleich für jede beliebige Last vorliegt und andererseits das bereinigte Signal (A) als Multiplikator verwendet wird.The interference signal (a) emanating from the load cell, which is superimposed on the weighing signal (A), stems on the one hand from a constant mass fraction of the load cell, namely from the levers, the weighing pan etc. and from the load-dependent part. Inevitably, the signal (a) provided by the accelerometer for compensation must also consist of an additive and a multiplicative component. The adaptation of the compensation signal (a) supplied by the accelerometer must therefore also be adapted to the respective mass placed on the load cell. This can be achieved according to the invention in that both the signal coming from the subtractor and the signal coming from the accelerometer and possibly amplified signal are fed to a multiplier, the product of these two signals having to be equal to the interference signal (a). This signal. (A) is then again fed to the subtractor. This circuit of subtractor and multiplier acts in the form of a divider. This solution has proven to be particularly advantageous since, on the one hand, there is an adjustment for any load and, on the other hand, the adjusted signal (A) is used as a multiplier.

Mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Meßzelle kann eine wesentliche Verbesserung im Störverhalten um den Faktor 20 und mehr erzielt werden.With a measuring cell designed according to the invention, a significant improvement in the interference behavior by a factor of 20 and more can be achieved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen in Verbindung mit Beschreibung und Zeichnung hervor.Further advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims in conjunction with the description and drawing.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen:

  • Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Wägezelle,
  • Fig. 2 eine elektrische Schaltung für die Kompensierung des Störsignals gemäß der ersten Lösung der Erfindungsaufgabe und
  • Fig. 3 eine elektrische Schaltung für die-Kompensierung des Störsignals gemäß der zweiten Lösung der Erfindungsaufgabe.
An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing, in which:
  • 1 shows a section through a load cell designed according to the invention,
  • Fig. 2 shows an electrical circuit for the compensation of the interference signal according to the first solution of the invention task and
  • Fig. 3 shows an electrical circuit for the compensation of the interference signal according to the second solution of the object of the invention.

Fig. 1 zeigt eine Wägezelle im Schnitt, die ein stabiles Gehäuse 1 besitzt, das mit nicht dargestelltem Deckel verschließbar ist. Die Waagschale 2 ist an ein Gehänge 3 angeschlossen, das über zwei Lenker 4 geführt ist. Die beiden Lenker 4 sind sowohl am Gehänge 3 als auch am Gehäuse 1 über Biegelager 5 angeschlossen. Hierdurch wird erreicht, daß nur vertikale Bewegungen der Waagschale möglich sind.Fig. 1 shows a load cell in section, which has a stable housing 1, which can be closed with a lid, not shown. The weighing pan 2 is connected to a hanger 3, which is guided over two links 4. The two links 4 are connected to the hanger 3 as well as to the housing 1 via flexible bearings 5. This ensures that only vertical movements of the weighing pan are possible.

An einer Lasche 6 des Gehänges 3 ist über ein weiteres Biegelager 7 ein Koppel 8 angeschlossen, deren anderes Ende über ein Biegelager 9 mit einem Hebel 10 verbunden ist. Der Drehpunkt des Hebels 10 wird durch ein Stehlager 11 gebildet.A link 8 is connected to a tab 6 of the hanger 3 via a further flex bearing 7, the other end of which is connected to a lever 10 via a flex bearing 9. The fulcrum of the lever 10 is formed by a pillow block 11.

Mit dem Hebel 10 ist eine elektrische Spule 12 verbunden, die in den Luftspalt 13 eines Permanentmagneten 14 eintaucht. Die Lage des freien Endes 15 wird von einem Nullagen-Abtaster 16 abgetastet, der im Ausführungsbeispiel aus einer Photodiode und einer Lichtquelle besteht. Der Permanentmagnet 14 ist über Ständer 17 fest mit dem Gehäuse 1 verbunden.An electrical coil 12 is connected to the lever 10 and plunges into the air gap 13 of a permanent magnet 14. The position of the free end 15 is scanned by a zero-position scanner 16, which in the exemplary embodiment consists of a photodiode and a light source. The permanent magnet 14 is firmly connected to the housing 1 by means of stands 17.

Im Gehäuse 1 der Wägezelle ist des weiteren ein Beschleunigungsmesser 18 angeordnet, der in unmittelbarer Nähe des Gehänges 3 liegt und so in dem Gehäuse eingebaut ist, daß dieser den gleichen Stößen ausgesetzt ist wie das Cehänge 3. Sofern der Platz ausreichend ist, wäre es vorteilhaft, den Beschleunigungsmesser 18 in Verlängerung des die Last aufnehmenden Gehänges 3 anzuordnen. Der Beschleunigungsmesser 18 besteht aus zwei piezoelektrischen Platten 19 und 20, die zwischen einer seismischen Masse 21 und dem Boden des Gehäuses 1 eingespannt sind. Wird die Wägezelle beschleunigt, so übt die seismische Masse 21 eine proportionale Kraft auf die piezoelektrischen Platten 19 und 20 aus. Diese geben eine ereignisanaloge Wechselspannung über den Anschluß 22 ab. Es handelt sich hier um ein Schwingsystem mit einem Freiheitsgrad in einer Richtung, die gleich der Lasteinleitung ist. Es ist auch denkbar, einen nach dem Transversaleffekt arbeitenden Beschleunigungsmesser zu verwenden.In the housing 1 of the load cell an accelerometer 18 is also arranged, which is in the immediate vicinity of the hanger 3 and is installed in the housing so that the ser is exposed to the same impacts as the hanging 3. If the space is sufficient, it would be advantageous to arrange the accelerometer 18 in the extension of the suspension 3 receiving the load. The accelerometer 18 consists of two piezoelectric plates 19 and 20 which are clamped between a seismic mass 21 and the bottom of the housing 1. If the load cell is accelerated, the seismic mass 21 exerts a proportional force on the piezoelectric plates 19 and 20. These emit an event-like AC voltage via connection 22. It is a vibration system with a degree of freedom in a direction that is equal to the load application. It is also conceivable to use an accelerometer that works according to the transverse effect.

Fließt durch die Spule 12 ein elektrischer Strom, so entsteht dadurch eine Kraft, die der Gewichtsbelastung entgegengesetzt ist. Mit dem photoelektrischen Nullagen-Abtaster kann eine definierte Einspiellage des Lastträgers erkannt werden. Bei einer Belastungsänderung, z.B. wenn ein Gewicht 23 auf die Waagschale aufgesetzt wird, verändert ein Regler mit Verstärker den durch die Spule fließenden Strom solange, bis die Einspiellage, d.h. die Nullage, wieder erreicht ist.If an electrical current flows through the coil 12, this creates a force that is opposite to the weight load. A defined loading position of the load carrier can be recognized with the photoelectric zero position scanner. In the event of a change in load, e.g. when a weight 23 is placed on the weighing pan, a controller with an amplifier changes the current flowing through the coil until the loading position, i.e. the zero position is reached again.

Zur Kompensation der Gewichtskraft wird bei der beschriebenen Wägezelle ein Strom durch die Spule geleitet.To compensate for the weight, a current is passed through the coil in the load cell described.

über einen nicht dargestellten Meßwiderstand in diesem Stromkreis wird eine Signalspannung abgegriffen, die direkt proportional der Belastung ist.A signal voltage that is directly proportional to the load is tapped via a measuring resistor (not shown) in this circuit.

Dieses von der Wägezelle ausgehende und von der Belastung herrührende Signal, das sich aus dem Wägesignal (A) und einem überlagerten Störsignal (a) zusammensetzt, wird einem Subtrahierer 25 zugeführt. Das vom Anschluß 22 des Beschleunigungsmessers 18 kommende Signal wird einem Meßverstärker 26 zugeführt und entsprechend verstärkt und an einem Einsteller 27 abgeglichen. Dieser Abgleich wird im Falle des Ausführungsbeiapiels nach Fig. 2 so durchgeführt, daß ein Signal (a) erhalten wird. Dieses Signal wird dem Subtrahierer zugeführt. Bei Durchführung des Abgleichs muß die variable Last (A) berücksichtig werden. Zum Abgleich wird ein am Ausgang des Einstellers auftretendes Signal a' verwendet. Dieses Signal a' wird einem Multiplizierer 28 zugeführt, an dem gleichfalls das bereinigte Signal A anliegt, das am Ausgang des Subtrahierers 25 .abgenommen wird. Für den Abgleich des Systems muß a' so eingestellt sein, daß die Bedingung a = a' x A erfüllt wird. Das Ausgangssignal a des Multiplizierers 28 wird dann dem Subtrahierer, 25 zugeführt, so daß am Ausgang des Subtrahierers das bereinigte Wägesignal A erhalten wird.This signal originating from the load cell and originating from the load, which is composed of the weighing signal (A) and a superimposed interference signal (a), is fed to a subtractor 25. The signal coming from the connection 22 of the accelerometer 18 is fed to a measuring amplifier 26 and amplified accordingly and adjusted at an adjuster 27. This comparison is carried out in the case of execution 2 performed so that a signal (a) is obtained. This signal is fed to the subtractor. The variable load (A) must be taken into account when carrying out the adjustment. A signal a 'occurring at the output of the adjuster is used for the adjustment. This signal a 'is fed to a multiplier 28, to which the cleaned signal A is also present, which is taken from the output of the subtractor 25. To adjust the system, a 'must be set so that the condition a = a' x A is met. The output signal a of the multiplier 28 is then fed to the subtractor 25, so that the adjusted weighing signal A is obtained at the output of the subtractor.

Die Wägezelle liefert als Ausgangssignal somit ein Wägesig- nal A, das mit einem Störsignal a überlagert ist. Da die Waage mit einem konstanten Masseanteil, bestehend aus Hebel, Waagschale etc. und mit der zu bestimmenden veränderlichen Masse 23 behaftet ist, muß das Kompensationssignal a gleichfalls, um eine optimale Kompensation zu erhalten, aus einer additiven und einer multiplikativen Komponente bestehen. Dies wird dadurch erreicht, daß das vom Störsignal bereinigte signal A zur Erfassung der veränderlichen Masse zur Angleichung des von dem Beschleunigungsmesser gelieferten Signals herangezogen wird.The W ägezelle supplies as an output thus a W ägesig- nal A, which is superimposed with a noise signal a. Since the scale has a constant mass component, consisting of lever, weighing pan, etc., and the variable mass 23 to be determined, the compensation signal a must also consist of an additive and a multiplicative component in order to obtain optimal compensation. This is accomplished by using signal A, cleared of the interference signal, to detect the variable mass to approximate the signal provided by the accelerometer.

Bei der Schaltung nach Fig. 3 wird das vom Störsignal a überlagerte Wägesignal A + a ebenfalls einem hier mit 29 bezeichneten Subtrahierer zugeführt, der in weiterer übereinstimmung mit der Schaltung nach Fig. 2 auch ein vom Beschleunigungsmesser 18 au ehendes Signal a' erhält, das ebenfalls über einen Verstärker 26 verstärkt und über einen Einsteller 27 abgeglichen wird. Unterschiedlich gegenüber der Schaltung nach Fig. 2 ist, daß vom Beschleunigungsmesser 18 ein zweites Signal a" ausgeht, das über einen Einsteller 33 abgeglichen und einem zweiten Subtrahierer 30 zugeführt wird. Die Abgleichung ist derart, daß die multiplikative Gewichtskraftkomponente kompensiert wird. Dem zweiten Subtrahierer wird auch eine Referenzspannung zugeführt. Die Ausgänge beider Subtrahierer 29 und 30 werden einem Analog-Digital-Wandler 32 zugeführt, der das bereinigte Ausgangssignal A liefert.In the circuit according to FIG. 3, the weighing signal A + a superimposed by the interference signal a is likewise fed to a subtractor designated here by 29, which in further agreement with the circuit according to FIG. 2 also receives a signal a 'from the accelerometer 18, which is also amplified via an amplifier 26 and adjusted via an adjuster 27. Different from the circuit according to FIG. 2 is that a second signal a "emanates from the accelerometer 18, which is adjusted via an adjuster 33 and fed to a second subtractor 30. The adjustment is such that the multiplicative weight force component is compensated. The second subtractor a reference voltage is also fed in. The outputs of both Subtractors 29 and 30 are fed to an analog-to-digital converter 32, which supplies the cleaned output signal A.

Versuche haben ergeben, daß mit der erfindungsgemäßen Einrichtung und Kompensierung eine Verbesserung des Störverhaltens um mehr als den Faktor 20 erhalten wird, und dies bei gleichbleibend kleinen Einspielzeiten. Dieser Vorteil ist insbesondere für tiefe Frequenzen gegeben. Bei den höheren Frequenzen wird zwar eine gewisse Abnahme der Störungsimmunität beobachtet, jedoch ist dies von untergeordneter Bedeutung, denn für diese höheren Frequenzen ist es ohne weiteres möglich, Filter nachzuschalten, ohne daß die Meß- zeit nennenswert verlängert wird.Experiments have shown that with the device and compensation according to the invention an improvement in the disturbance behavior by more than a factor of 20 is obtained, and this with consistently short break-in times. This advantage is particularly true for low frequencies. At the higher frequencies, although some decrease in interference immunity is observed, but this is of secondary importance, because for these higher frequencies, it is readily possible nachzuschalten filter without the M dining is temporarily extended significantly.

Claims (4)

1. Wägezelle, bei der die Gewichtskräfte der Last durch Verformung oder elektromechanische Kräfte kompensiert werden, mit einem mechanisch-elektrischen Meßgrößenumformer, mit einem die Last aufnehmenden Lastträger, einer Lastmeßzelle und einem Beschleunigungsmesser, der die gleichen vertikalen Beschleunigungen wie die Wägezelle erfährt, wobei die Lastzelle und der Beschleunigungsmesser elektrisch derart miteinander verschaltet sind, daß das durch die Beschleunigungseinwirkung verfälschte Meßsignal entsprechend korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das-von der Lastzelle ausgehende Wägesignal (A) und das vom Störsignal (a) überlagerte Signal (A + a) einen Subtrahierer (25) zugeführt wird, daß das vom.Beschleunigungsmesser (18) ausgehende Signal auf einen Wert (a') abgeglichen und einem Multiplizierer (28) zugeführt wird, daß den Multiplizierer das vom Subtrahierer (25) ausgehende und bereinigte Signal (A) zugeführt wird, und daß das vom Multiplizierer (28) erhaltene Signal (a) den Subtrahierer (25) zugeführt wird.1. W ägezelle, wherein the weight forces of the load can be compensated by deformation or electromechanical forces, having a mechanico-electrical transducer, with a load receiving load carrier, a load cell and an accelerometer which undergoes the same vertical acceleration as the weighing cell, wherein the load cell and the accelerometer are electrically connected to one another in such a way that the measurement signal distorted by the action of acceleration is corrected accordingly, characterized in that the weighing signal (A) emanating from the load cell and the signal (A + a) superimposed by the interference signal (a) a subtractor (25) is fed in that the signal emanating from the accelerometer (18) is adjusted to a value (a ') and fed to a multiplier (28) that the multiplier receives the signal emanating from the subtractor (25) and cleaned (A ) is supplied, and that the signal (a) de n subtractor (25) is supplied. 2. Wägezelle, bei der die Gewichtskräfte der Last durch Verformung oder elektromechanische Kräfte kompensiert werden, mit einem mechanisch-elektrischen Meßgrößenumformer, mit einem die Last aufnehmenden Lastträger, einer Lastmeßzelle und einem Beschleunigungsmesser, der die gleichen vertikalen Beschleunigungen wie die Wägezelle erfährt, wobei die Lastzelle und der Beschleunigungsmesser elektrisch derart miteinander verschaltet sind, daß das durch die Beschleunigungseinwirkung verfälschte Meßsignal entsprechend korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Störsignal (a) überlagerte Wägesignal (A + a) einem Subtrahierer (29) zugeführt wird, dem gleichfalls das vom Beschleunigungsmesser (18) ausgehende Signal (a') zugeführt wird, das derart verstärkt und abgeglichen ist, daß die additive Gewichtskraftkomponente ausgeglichen wird, daß ein zweites vom Beschleunigungsmesser ausgehendes und derart abgeglichenes Signal (a"), daß die multiplikative Gewichtskraftkomponente kompensiert wird, einem zweiten Subtrahierer (30) zugeführt wird, daß dem zweiten Subtrahierer gleichfalls eine Referenzspannung (31) zugeführt wird, und daß die Ausgänge beider Subtrahierer einem Analog-Digital-Wandler (32) zugeführt werden, der das bereinigte Ausgangssignal (A) liefert.2. Load cell, in which the weight forces of the load are compensated by deformation or electromechanical forces, with a mechanical-electrical transducer, with a load bearing load carrier, a load measuring cell and an accelerometer, which experiences the same vertical accelerations as the load cell, the Load cell and the accelerometer are electrically connected to one another in such a way that the measurement signal falsified by the action of acceleration is corrected accordingly, thereby characterized in that the weighing signal (A + a) superimposed by the interference signal (A) is fed to a subtractor (29), to which the signal (a ') emanating from the accelerometer (18) is also fed, which is amplified and balanced in such a way that the additive weight force component is compensated, that a second signal (a ") emanating from the accelerometer and balanced in such a way that the multiplicative weight force component is compensated is fed to a second subtractor (30), that a reference voltage (31) is also fed to the second subtractor, and that the outputs of both subtractors are fed to an analog-to-digital converter (32) which supplies the cleaned output signal (A). 3. Wägezelle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungsmesser (18) als piezoelektrischer Wandler ausgebildet ist.3. Load cell according to one of claims 1 or 2, characterized in that the accelerometer (18) is designed as a piezoelectric transducer. 4. Wägezelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungsmesser in eine Wägee zelle mit elektromagnetischer Kraftkompensation eingebaut ist und daß der Beschleunigungsmesser entweder in Verlängerung der Krafteinleitung des zu bestimmenden Gewichtes oder in unmittelbarer Nähe derselben angeordnet ist.4. Load cell according to one of claims 1 to 3, characterized in that the accelerometer is built into a weighing cell with electromagnetic force compensation and that the accelerometer is arranged either in the extension of the force application of the weight to be determined or in the immediate vicinity thereof.
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